Les capteurs sont partout aujourd'hui, de nos maisons et véhicules aux dispositifs médicaux, téléphones intelligents, et d'autres technologies utiles. De plus en plus, les capteurs aident à détecter nos interactions avec l'environnement qui nous entoure et à façonner notre compréhension du monde.

SENSE.nano est un centre d'excellence MIT.nano, en mettant l'accent sur les capteurs, systèmes de détection, et les technologies de détection. Le Symposium SENSE.nano 2019, qui aura lieu le 30 septembre au MIT, plongera profondément dans l'impact des capteurs sur deux sujets :la détection pour la réalité augmentée et virtuelle (AR/VR) et la détection pour la fabrication de pointe.

Le chercheur principal du MIT, Brian W. Anthony, est directeur associé de MIT.nano et directeur de la faculté du programme d'immersion industrielle en génie mécanique. Il explique pourquoi la détection est omniprésente et comment les progrès des technologies de détection sont liés aux défis et aux opportunités des mégadonnées.

Q :Quelle est selon vous la prochaine frontière de la détection en ce qui concerne la réalité augmentée et virtuelle ?

R :Les capteurs sont une technologie habilitante pour l'AR/VR. Lorsque vous enfilez un casque VR et entrez dans un environnement immersif, des capteurs cartographient vos mouvements et gestes pour créer une expérience virtuelle convaincante.

Mais les capteurs ont un rôle au-delà du casque. Lorsque nous interagissons avec le monde réel, nous sommes limités par nos propres sens :voir, audience, émouvant, et sentiment. Mais imaginez des capteurs fournissant des données dans AR/VR pour améliorer votre compréhension de l'environnement physique, comme vous permettre de voir les courants d'air, gradients thermiques, ou l'électricité circulant à travers des fils superposés sur la structure physique réelle. Ce n'est pas quelque chose que vous pourriez faire ailleurs que dans un environnement virtuel.

Autre exemple :MIT.nano est un énorme générateur de données. L'AR/VR pourrait-il fournir un moyen plus intuitif et puissant pour étudier les informations provenant des instruments de métrologie dans le sous-sol, ou les outils de fabrication en salle blanche ? Pourrait-il vous permettre de regarder des données à grande échelle, au lieu de toujours regarder sous un microscope ou sur un écran plat de la taille de votre ordinateur portable ? Les capteurs sont également essentiels pour l'haptique, qui sont des interactions liées à la sensation du toucher. Lorsque j'applique une pression sur un appareil ou que je prends un objet, réel ou virtuel, puis-je recevoir un retour physique qui me transmet cet état d'interaction ?

Vous ne pouvez pas être ingénieur ou scientifique sans être impliqué d'une manière ou d'une autre dans l'instrumentation de détection. Reconnaissant la présence généralisée de la détection sur le campus, SENSE.nano et MIT.nano, avec le nouveau laboratoire d'immersion de MIT.nano fournissant les outils et les installations, tentent de réunir des chercheurs du côté matériel et logiciel pour explorer l'avenir de ces technologies.

Q :Pourquoi SENSE.nano se concentre-t-il sur la détection pour la fabrication de pointe ?

R :En cette ère de mégadonnées, on oublie parfois que les données viennent de quelque part :des capteurs et des instruments. Dès que l'industrie des données dans son ensemble aura résolu les défis liés aux mégadonnées que nous avons maintenant avec les données provenant des capteurs actuels - moniteurs physiologiques portables, ou des usines, ou de vos automobiles, il manquera de nouveaux capteurs aux fonctionnalités améliorées.

Couplé à ça, il existe un grand nombre de technologies de fabrication - aux États-Unis et dans le monde - qui arrivent à maturité ou reçoivent beaucoup d'investissements. Par exemple, les chercheurs étudient de nouvelles façons de fabriquer des dispositifs photoniques intégrés combinant l'électronique et l'optique pour les capteurs sur puce ; explorer de nouvelles approches de fabrication de fibres pour intégrer des capteurs dans vos vêtements ou composites ; et développer des matériaux flexibles qui se moulent à la carrosserie ou à la forme d'une automobile en tant que substrat pour les circuits intégrés ou en tant que capteur. Ces différentes technologies de fabrication nous permettent d'imaginer de nouvelles, des moyens innovants de créer des capteurs à moindre coût et plus facilement immergés dans notre environnement.

Q : Vous avez dit qu'une usine n'est pas seulement un endroit qui fabrique des produits, mais aussi une machine qui produit des informations. Qu'est-ce que ça veut dire?

R : Les fabricants d'aujourd'hui doivent aborder une usine non seulement comme un lieu physique, mais aussi comme centre de données. Considérer le fonctionnement physique et les données comme interconnectés peut améliorer la qualité, réduire les coûts, et augmenter la cadence de production. Et les capteurs et les systèmes de détection sont les outils pour collecter ces données et améliorer le processus de fabrication.

Les technologies de communication facilitent désormais la transmission de données d'une machine à un emplacement central. Par exemple, nous pouvons appliquer des techniques de détection à des machines individuelles, puis collecter des données dans toute une usine afin que les informations sur la façon de déboguer une machine contrôlée par ordinateur puissent être utilisées pour en améliorer une autre dans la même installation. Ou, supposons que je sois le producteur de ces machines et que je les ai déployées chez un certain nombre de fabricants. Si je peux obtenir un peu d'informations de chacun de mes clients pour optimiser les performances de fonctionnement de la machine, Je peux faire demi-tour et partager les améliorations avec toutes les entreprises qui achètent mon équipement. Lorsque l'information est partagée entre les fabricants, il les aide tous à réduire leurs coûts et à améliorer la qualité.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site populaire qui couvre l'actualité de la recherche du MIT, innovation et enseignement.